收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

费—托合成产物分布规律的同位素示踪研究

柳艳丽  
【摘要】: 费-托合成是将CO和H_2通过催化剂转化成以混合烃类为主要产物的化学转化过程。通过费-托合成,将煤、天然气转化为清洁液体燃料和特殊化学品的工艺过程的开发一直是催化和能源领域研究的一个重要课题。此过程的核心问题是费-托合成催化剂和工业反应器技术的研究与开发。而费-托合成产物由于受Anderson-Schulz-Flory分布规律的限制,难以高选择性的制备出某种特定的产物,从而使其开发应用受到了一定的限制。因此,费-托合成催化剂的选择性(产物分布)是费-托合成研究领域里的一个重要领域,只有在理解了费-托合成产物分布规律的情况下才能有效地调整催化剂的组成、制备方法及反应条件等来控制产品的选择性。 早期的研究表明费-托合成反应的产物分布遵循Anderson-Schulz-Flory(ASF)分子量分布规律,碳链增长几率α只随反应体系改变,不随产物碳数的变化而变化。但是随着分析方法的改善,使用新的分析方法获得的产物分布与Flory分布规律产生了偏差。为了解释这些费-托合成产物分布偏离Flory分布规律,人们提出了各种理论模型,但是没有一个理论能解释所有的实验现象。 为了得到一个真实的费-托合成产物分布(α值),为解释费-托合成产物分布规律提供依据,本文将以钴基费-托合成催化剂为研究对象,采用H_2/D_2同位素切换的方法分别在连续搅拌浆态床反应器(CSTR)和固定床反应器(FBR)中进行费-托合成实验,研究产物滞留现象是否存在,并以此获得Co/SiO_2催化剂费-托合成产物的真实分布(α值)和烷烃烯烃比(Pr/O)。另外,采用H_2/D_2同位素研究了费-托合成中铁基和钴基催化剂的同位素效应,为研究费-托合成反应机理提供参考。具体研究内容包括了以下两个方面 1.采用H_2/D_2同位素切换的方法分别在连续搅拌浆态床反应器(CSTR)和固定床反应器(FBR)中首次证实了产物滞留效应“Δ”的存在,同时获得了Co/SiO_2催化剂费-托合成产物的真实分布(α值)和烷烃烯烃比(Pr/O)。研究结果表明: 1)在CSTR和FBR上,产物累积“Δ”确实存在;碳数越低的产物滞留效应越小,碳数越高的产物滞留效应越大;对于相同催化剂,在同样的实验条件下CSTR的滞留效应要大于FBR。反应产物的滞留效应可以用fn来表示,fn与亨利定律常数(Henry’s law constant)、反应条件(如反应气空速、压力和反应器类型等)、反应产物样品的收集周期以及催化剂种类有关; 2)去除产物累积“Δ”的影响后计算得到的费-托合成产物分布遵从Anderson-Schulz-Flory分布规律,即只有一个α值; 3)用H_2/D_2同位素切换的方法,消除了产物累积和烯烃二次氢化的影响后所得到的真实Pr/O值要比用常规方法所得到的Pr/O值小得多。 2.用H_2/D_2同位素研究了费-托合成中铁基和钴基催化剂的同位素效应。研究结果表明: 1)在CSTR和FBR上进行的费-托合成H_2/D_2同位素切换示踪实验时,当反应物从CO/H_2/N_2 (1:2:2)切换为CO/D_2/N_2 (1:2:2)后,CO转化率都有显著的提高,表现出明显的氘反同位素效应。 2)在钴基催化剂和铁基催化剂的同位素效应实验中,无论是钴基催化剂还是铁基催化剂,无论是烷烃还是烯烃,无论时顺式烯烃还是反式烯烃,rH/rD值均小于1,呈现出明显的反同位素效应。 3)费-托合成中产生反同位素效应的原因,可能是动力学同位素效应和热力学同位素效应的综合结果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张海洲,谢少华;同位素示踪技术测定地下水运动状态的研究[J];煤矿现代化;1995年03期
2 陈建生;;同位素示踪单井地下水流向流速仪通过鉴定[J];勘察科学技术;1986年06期
3 王寿祥;陈子元;;模拟水生生态系中久效磷分配动力学[J];核农学报;1987年03期
4 陈好寿,徐步台;浙江主要金、银矿同位素示踪与找矿评价研究[J];地质学报;1997年01期
5 齐君,李凤业,宋金明;同位素示踪技术在海洋环境研究中的应用[J];东海海洋;2004年04期
6 吴迪,韩易龙,范颂文,于志楠,王海,王刚,马雪洋,高媛,张培信;同位素示踪在油田注水调整中的应用[J];同位素;2003年01期
7 车会莲;石宝霞;韩赞;何计国;;同位素示踪氨基葡萄糖硫酸钠的制备及其经皮吸收作用的研究[J];食品科学;2007年12期
8 杨元根,刘丛强,张国平,吴攀,朱维晃;土壤和沉积物中重金属积累及其Pb、S同位素示踪[J];地球与环境;2004年01期
9 张建平;庄峙厦;陈成祥;罗洁;黄华斌;齐士林;王小如;;同位素示踪SEC-ICP-MS研究大鼠体内镉的形态[J];分析试验室;2009年01期
10 张秋平;黄海;艾鑫;;同位素三参数测井与流量计测试资料不符原因分析[J];石油化工应用;2010年Z1期
11 张元培;牛俊强;王炜;;湖北京山地区地热田地球化学特征及热源分析[J];物探与化探;2010年06期
12 陈建生;探测地下水参数的同位素示踪仪及其应用[J];物理;1989年04期
13 唐年鑫;应用同位素示踪研究烟草对锌、锰、铁和钙元素的吸收利用与分布[J];中国烟草科学;1997年01期
14 陈好寿,裴辉东,张霄宇;杭州市区土壤铅、锶同位素示踪研究[J];浙江地质;1999年01期
15 杜文超;孙媛媛;曹璐;朱建国;季荣;王晓蓉;郭红岩;;野外Lysimeter试验~(14)C同位素示踪研究土壤-小麦系统多环芳烃萘的环境归趋[J];农业环境科学学报;2009年08期
16 李立新;烃类裂解微反装置[J];上海化工;1990年01期
17 申文杰,周敬来,张碧江;F-T合成产物分布的数理统计处理[J];煤炭转化;1993年03期
18 唐薰,邓凤其,邹纤生;甲苯侧链催化氯化产物分布的研究[J];湖南大学学报;1996年06期
19 刘晨光,FloraT.T.Ng;二苯并噻吩在分散型钼催化剂和原位产生的氢存在下的加氢脱硫Ⅰ. 产物分布和反应网络(英)[J];催化学报;1999年05期
20 闫瑞萍,朱继升,杨建丽,刘振宇;4种煤与催化裂化油浆共处理的研究——转化率及产物分布的变化规律[J];中国矿业大学学报(自然科学版);2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 柳艳丽;郑申棵;史卜昌;李金林;;费-托合成中产物滞留对产物分布的影响[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
2 蒋少涌;凌洪飞;杨競红;姜耀辉;倪培;濮巍;;热液成矿作用的同位素示踪与定年[A];同位素地质新进展:技术、方法、理论与应用学术研讨会论文(摘要)集[C];2003年
3 白素丽;黄承都;吕静;李振花;;低温等离子体分解制备钴基费-托合成催化剂的研究[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
4 赵葵东;蒋少涌;;广西大厂锡矿的成矿物质以及成矿流体来源的同位素示踪[A];同位素地质新进展:技术、方法、理论与应用学术研讨会论文(摘要)集[C];2003年
5 胡建磊;张力军;孙向伟;;核技术在农业中的应用及前景[A];全国第六届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2007年
6 邹隽;侯博;徐耀;李德宝;吴东;孙予罕;;甲基/氨丙基改性Co/SiO_2催化剂在费-托合成中的应用[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
7 定明月;杨勇;相宏伟;李永旺;;还原空速对铁基催化剂费-托合成性能的影响[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
8 吴敬禄;夏威岚;潘红玺;王苏民;;程海百年尺度营养化过程的同位素示踪研究[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年
9 高志友;尹观;蒋良文;侯明;;毛坝向斜核部岩溶水绕轴迳流的同位素示踪分析[A];同位素地质新进展:技术、方法、理论与应用学术研讨会论文(摘要)集[C];2003年
10 马宇辉;张智勇;张元;何潇;张海凤;柴之芳;;放射性同位素示踪技术在纳米毒理学研究中的应用[A];中国化学会第26届学术年会现代核化学与放射化学分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊海峰;SBA-15负载的钴、钌费—托合成催化剂结构及性能的研究[D];苏州大学;2008年
2 王力;煤与废塑料共液化处理及其氢转移的示踪研究[D];煤炭科学研究总院;2000年
3 朱春玉;嘧肽霉素抗烟草花叶病毒(TMV)作用机制研究[D];沈阳农业大学;2005年
4 金章东;德兴铜厂斑岩铜矿床成矿流体地球化学及演化[D];南京大学;1999年
5 徐利斌;文明的兴衰:蒙城尉迟寺遗址古文化层生态地质学研究[D];中国科学技术大学;2009年
6 李海英;生物污泥热解资源化技术研究[D];天津大学;2006年
7 严爱兰;碘生物地球化学行为的~(125)Ⅰ示踪与植物中生物碘的稳定性研究[D];浙江大学;2008年
8 杜建国;大别造山带中生代岩浆作用与成矿地球化学研究[D];合肥工业大学;2000年
9 曹阳;硝酰阳离子的结构、光谱与硝化反应中的电子转移[D];南京理工大学;2002年
10 郝赤;铜绿微囊藻毒素对棉铃虫和菜青虫的杀虫活性及机制的研究[D];山西农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柳艳丽;费—托合成产物分布规律的同位素示踪研究[D];中南民族大学;2007年
2 郑申棵;反应条件对钴基费—托合成催化剂产物分布影响的氘同位素示踪研究[D];中南民族大学;2007年
3 李伟;UPVC塑料排水立管最大允许充水率α值的试验研究[D];湖南大学;2005年
4 赵红玲;葡萄嫁接愈合过程研究及嫁接对葡萄生长发育、产量和品质的影响[D];吉林农业大学;2004年
5 朱旭东;利用同位素示踪技术对β-胡萝卜素在大鼠体内分布的研究[D];南京农业大学;2004年
6 高玉岩;金属矿床地气物质来源示踪研究[D];中国地质大学(北京);2006年
7 汪淑芳;聚乙二醇化重组人白细胞介素-6的临床前药代动力学研究[D];四川农业大学;2006年
8 史敬磊;广州地区大气气溶胶中持久性有机污染物和同位素7Be的分布规律[D];青岛大学;2008年
9 吕天润;神经生长因子脂质体的制备及药代动力学初步研究[D];南京医科大学;2004年
10 迟克彬;合成气制润滑油基础油联产优质柴油集成技术[D];大庆石油学院;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 郑岩德翠;示踪流量注聚剖面测井技术应用潜力大[N];中国石油报;2007年
2 ;我们帮你看清楚[N];中国电脑教育报;2001年
3 本报记者 刘纯友;郑永飞 给地球“量体温”“作解剖”[N];安徽日报;2009年
4 吴世农 陈炜 屈文洲 欧阳永卫 肖珉;重视信息披露 降低交易成本[N];中国证券报;2002年
5 程翔;“雪龙号”上有个三原娃[N];咸阳日报;2007年
6 吴威 张惠萍;基金评价对基金管理人和投资者行为的影响[N];中国证券报;2003年
7 记者 孙宇浩 特约记者 韦国华;中国有能力立足自身解决资源问题[N];中国矿业报;2005年
8 马栩泉 耿庆云;造福人类的核应用技术[N];中国环境报;2003年
9 常怡勇;日本专家发现人参能改善脂质代谢[N];大众卫生报;2004年
10 ;外联内强建设发展分析化学学科[N];光明日报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978